JP2014198598A - タンクのアンカー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 地上据え置きの平底円筒タンクが地震や強風によって横滑りや損傷をしないように、タンク基礎に連結部材を用いて固定する簡便で着脱構造のタンクのアンカー装置を提供する。【解決手段】 地上据え置きの平底円筒タンク１が、地震や強風によって横滑りや損傷をすることがないように、一方端縁を底板３の外周上面に螺着固定し、他方端縁を基礎５より立設したアンカーボルト１０の上部へ螺着固定した水平連結板７で形成したことを特徴とする。【選択図】 図１

Description

この発明は、地上据え置きの平底円筒タンクが地震や強風によって水平移動、横滑りや転倒などの被害を受けることがないように、底板外周上面から基礎のアンカーボルト上部へ架設する簡便で着脱構造のタンクのアンカー装置に関するものである。

図１０は、従来例のタンクの横滑り状況を示す全体側面説明図、図１１は、従来例のタンクアンカー取付部近傍の破損状況を示す全体側面説明図である。
図示例に示すように、従来一般的な地上据え置きの中小規模の平底円筒タンク１は、側板２と底板３と屋根４とからなり、地盤５の上に据え置かれている。
タンク１は、地震や強風による水平方向の力ＨＰによって、図１０に示す横滑りＸや、図１１に示すアンカー取付部近傍に損傷Ｙを生じることがあった。

特許文献１の特開昭５５−１１２５００号公報「円筒貯槽の滑動防止装置」の発明には、基礎５上に載置する円筒貯槽１の外周縁部下端位置に、多数の滑動防止ロッド６の一端をアニュラープレート４ａのジョイント部７に連結し、且つ該各滑動防止ロッド６を、円筒貯槽１外周の接線と平行に近い小さな角度で且つ交互に向きを変えた姿勢にセットし、各滑動防止ロッド６の他端を上記基礎５の支持ボルト８に止めてなる構成が開示されている。

特許文献２の実開昭６３−１４７４９８号公報「平底円筒貯槽のスベリ止め装置」の考案は、地震時に貯槽の軸心に平行する上下方向には動きを拘束しないように貯槽の側板３の下縁近傍に固定したブラケット５，９，１１と基礎１に設けたアンカーバー７，１２との間に係合したスベリ止め装置の構成が開示されている。

特許文献３の特開平１１−４９２８３号公報「貯槽の滑動防止装置」の発明には、地震や強風時に、貯槽の垂直方向の動きを拘束することなく水平方向の動きを拘束するように、貯槽１の底板２を貯槽基礎４の埋設アンカー６に直接又は間接に連結した連結具８を有する滑動防止装置の構成が開示されている。

特許文献４の実用新案登録第３１８１０６０号公報「タンクの滑動防止装置」の考案には、地上据え置きの平底円筒タンクが地震や強風によって転倒や横滑りをしたり、津波や洪水によって浮き上がりや流されたりすることがないようにタンク１の側板２下部外周面に均等な隔接間隔を設けて円周方向に複数個固定した取付部材７と、該取付部材７と対応して固定した複数個の固定部材９とを設けてなり、前記取付部材７と固定部材９とを連結部材８でピン止めヒンジ回動の着脱自在に係合した構成が開示されている。

特開昭５５−１１２５００号公報 実開昭６３−１４７４９８号公報 特開平１１−４９２８３号公報 実用新案登録第３１８１０６０号公報

図１０及び図１１に示す従来一般的な地上据え置きの中小規模の平底円筒タンク１は、地震や強風の水平方向の力ＨＰによる横滑りＸや、アンカー取付部近傍の損傷Ｙへの対応が十分ではなかった。そこで、この水平方向の力ＨＰによる移動を抑制して横滑りＸや、損傷Ｙを防止することが望まれている。

特許文献１「円筒貯槽の滑動防止装置」の発明は、コンクリート基礎５に対して多数の滑動防止ロッド６を用いて連結し止めているが、長い部材で構造が煩雑なため施工に手間を要し、水平力が接線方向に掛かる構造のため中心方向の荷重に対しては非効率となる。

特許文献２「平底円筒貯槽のスベリ止め装置」の考案は、地震や強風による貯槽の横スベリを防止する装置であるが、スベリ止め装置を貯槽に取り付け固定する部分の側板に過大な応力が発生し、かえって貯槽本体を損傷することも考えられる。さらに、スベリ止め装置が損傷した場合に、着脱して交換する構造ではない。

特許文献３「貯槽の滑動防止装置」の発明に開示された、貯槽の底板を貯槽基礎の埋設アンカーに直接又は間接連結した滑動防止装置は、主に空液時に側板外面へ着脱自在に取付けるものであって強風時の滑動防止には一定の効果があるが、地震によるタンクの揺動や水平方向の荷重に対応させた滑動防止装置ではない。

また、特許文献４の実用新案「タンクの滑動防止装置」の考案は、タンクが地震や強風によって転倒や横滑りをしたり、津波や洪水によって浮き上がりや流されたりすることがないようにしたものであるが、取付部材７や固定部材９、連結部材８などが損傷したり、タンク側板２の下部外周面が損傷する心配があった。

この発明は上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、地上据え置きの平底円筒タンクが地震や強風によって横滑りや損傷をしないように、タンク基礎に連結部材を用いて固定する簡便で着脱構造のタンクのアンカー装置を提供することにある。

請求項１の発明に係るタンクのアンカー装置は、地上据え置きの平底円筒タンクが、地震や強風によって転倒や横滑りをすることがないように、一方端縁を底板外周上面に螺着固定し、他方端縁を基礎より立設したアンカーボルト上部へ螺着固定した連結板で形成したことを特徴とする。

請求項２の発明に係るタンクのアンカー装置は、上記連結板の中間部に、圧縮荷重に対抗するさや状の補強材を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明に係るタンクのアンカー装置は、地上据え置きの平底円筒タンクが、地震や強風によって転倒や横滑りをすることがないように、一方端縁を底板外周上面に螺着固定し、他方端縁を基礎より立設したアンカーボルト上部へ螺着固定した連結板で形成したので、
地震力および風圧力による水平方向の引張り荷重による滑動、つまり横滑りに対して抵抗力を有し、貯液時の液面揺動に対する抵抗力も有するため、地震対策や強風対策として有効となる。また連結板は構造が簡単で簡便化が図られ、着脱自在で設置が簡単に出来、損傷や破損した場合の取替えが容易である。

請求項２の発明に係るタンクのアンカー装置は、上記連結板の中間部に、圧縮荷重に対抗するさや状の補強材を設けたので、
引張り荷重に抵抗力を有するのに加えて、さらに圧縮荷重に対しても耐久性を確保することができる。

本発明に係るタンクのアンカー装置を、平底円筒形タンクに設置した実施形態例を示す全体側面説明図である。 図１のＡ部の説明図である。 図１及び図２のＡ部近傍を左上側方向から見た斜視説明図である。 図１のタンク全体平面説明図である。 Ｂ部の連結板について、水平方向に働く力と変位の関係を説明する図である。 タンク全体にかかる水平方向に働く力と変位の関係を説明する図である。 対向する連結板Ａ、Ｂにかかる水平方向に働く力と変位の関係を説明する図である。 連結板にさや状の補強材を装着した平面説明図である。 連結板の固定部構造の実施形態例の側面説明図である。 従来例のタンクの横滑り状況を示す全体側面説明図である。 従来例のタンクのアンカー取付部近傍の損傷状況を示す全体側面説明図である。

本発明に係るタンクのアンカー装置の実施形態例について図１から図９を参照しながら説明する。本発明は下記の実施形態にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記の実施形態に変更（例えば構成要素の省略または付加、構成要素の形状の変更等）を加えることが出来るのはもちろんである。なお、図は概略を示すもので、一部のみを描き詳細構造は省略した。

図１は、本発明に係るタンクのアンカー装置を平底円筒形タンクに設置した実施形態例である。
タンク１は、側板２と底板３と屋根４とからなり、基礎５の上に設置されている。
アンカー装置６は、底板外周上面３ａから基礎上面５ａに渡って設置する。
このアンカー装置６によって、地震や強風による水平方向の力ＨＰに対応して、タンク１の横滑り移動やタンクアンカー部位の損傷を防止することができる。

図２は図１のＡ部、アンカー装置６近傍を拡大して示す説明図で、アンカー装置６は、アンカーボルト１０とベースプレート１１と連結板７とで形成する。
このアンカー装置６は、連結板７の一方端を底板外周上面３ａに固定部８で螺着固定し、他方端は基礎上面５ａにベースプレート１１を介装してアンカーボルト１０上部に取付部９で螺着固定する。

図３は、図１のＡ部近傍を左上側方向から見た図である。
アンカー装置６は、底板外周上面３ａから基礎上面５ａに渡って円周方向に均等な間隔を設けて複数個の連結板７を設置する。
連結板７の一方端は底板外周上面３ａの固定部８で螺着固定し、他方端は基礎上面５ａのアンカーボルト１０上部に平板状のベースプレート１１を介装させてその上に取付部９で螺着固定する。

図４は、図1のタンク全体平面説明図で、タンク１の外周の円周方向に間隔をおいてアンカー装置６を複数個設置する事例である。
各連結板７の一方端は底板外周上面３ａに固定部８で螺着固定し、他方端は基礎上面５ａのアンカーボルト１０上部に取付部９で螺着固定する。
このように、アンカー装置６を複数個設置することにより、地震や強風による水平力ＨＰに対応しタンクの横滑りを防止することができる。
また、許容荷重を超える場合は連結板７が降伏破損するため、タンクのアンカー取付部の損傷を防止することができる。

図５は、タンク１平面図とＢ部に示す連結板７単体について、水平方向の力Ｐと変位δの関係を説明する図である。
アンカー装置６の連結板７単体への引張り力に対する応力（張力）とひずみ（伸び）の関係、圧縮力とひずみの関係を示している。
連結板７は、例えば、断面積が大きい（断面性能が良い）板厚が厚い矩形部７ａと楕円形部７ｂと幅狭で長い中間部７ｃを組合せて形成する。
この連結板７は、高強度の鋼材を用いて過大な引張り荷重に対しては幅狭の中間部７ｃで引張降伏するため、水平方向に過大な荷重が作用した場合にこの中間部７ｃで対抗する。さらに所定以上の過大な荷重が掛かった場合にはこの中間部７ｃでエネルギーを吸収することによって、タンクの側板や底板が損傷することがない。
このアンカー装置６の連結板７は、構造が簡単で簡便化が図られ、製作施工がし易い。この連結板７は、着脱自在で設置が簡単にでき、損傷や破損した場合の取替えを容易に行うことができる。

図６は、タンク全体にかかる水平方向に働く力と変位の関係を説明する図である。
平面図のように、タンク１に横滑りの荷重Ｐ１が掛かりひずみδが生じる場合の引張と圧縮の関係を示す。Ａ〜Ｄにおける各連結板７には、ＰＡ，ＰＣの引張力、又はＰＢ，ＰＤの圧縮力が掛かる。
この合計荷重に基づいて、地震対応の場合はグラフに示すように、Ａ〜Ｄは（イ）中小規模の地震動に、Ｂ〜Ｄは（ロ）大規模の地震動に、Ｃ〜Ｄは（ハ）超大規模の地震動に、それぞれ対応させた設計値とする。
（

図７は、タンク直径方向に対向する図６のＡ、Ｂ位置の連結板７にかかる水平荷重と変位の関係を説明する図である。
８ａは底板外周上面への固定部穴、９ａはアンカーボルト上部への取付部穴、１０はアンカーボルトを示す。
タンク直径方向の水平荷重Ｐと変位δに対して、Ａ位置の連結板７による引張力とＢ位置の連結板７による圧縮力の合計が抵抗力となる。

図８は、連結板にさや状の補強材１２を装着した平面説明図である。
アンカー装置６の連結板７の平行な中間部７ｃに圧縮力が増すように、さや状の補強材１２を装着した事例を示す。８ａは底板外周上面への固定部穴、９ａはアンカーボルト上部への取付部穴である。
このさや状の補強材１２は、連結板７の中間部７ｃへ擦動自在に装着することによって引張り荷重に対しては中間部７ｃが対抗し、圧縮方向の荷重に対してはさや状の補強材１２が対抗するため、連結板７の中間部７ｃが湾曲したり潰れたりすることがない。

図９は、連結板の固定部構造の第２の実施形態例の側面説明図である。
この図示例は、連結板７を基礎上面５ａに突出させたアンカーボルト１０の上部１０ａへベース薄板１３と弾力材１４を介装して、締付ナット１５で弾力構造に螺着固定する場合を示す。
この弾力材１４によって、鉛直方向の力に対抗して振動を吸収し、連結板７の曲がりを防止する。
また連結板７を固定する底板外周上面３ａのボルトの上部は、袋ナット１６で螺着固定してカバー１７を設けることによって、固定部の腐食防止を図る。

このように、螺着固定による着脱自在の連結板７を用いたアンカー装置６は構造が簡単で、取付けの施工がし易く、損傷や破損した場合の取替えも簡単に行うことができる。

上記横滑り防止と損傷を防止するアンカー装置６は、平底円筒タンクのみならず、地震時の防護対策や耐震性能向上が望まれる種々構造のタンクや貯蔵庫などの構築物にも適用することができる。

１タンク
２側板
３底板
４屋根
５基礎
６アンカー装置
７連結板
８固定部
９取付部
１０アンカーボルト
１１アンカーベース板
１２補強材
１３ベース薄板
１４弾力材
１５締付ナット
１６袋ナット
１７カバー

ＨＰ：水平方向の力
Ｐ：荷重
δ：ひずみ

Claims (2)

1. 地上据え置きの平底円筒タンクが、地震や強風によって横滑りや損傷をすることがないように、一方端縁を底板外周上面に螺着固定し、他方端縁を基礎より立設したアンカーボルト上部へ螺着固定した水平連結板で形成したことを特徴とするタンクのアンカー装置。
2. 上記連結板の中間部に、圧縮荷重に対抗するさや状の補強材を設けたことを特徴とする請求項１記載のタンクのアンカー装置。
   
   

Images